手机影像能力比拼，战火从硬件烧到软件

　　手机摄影未来的发展方向是在基础画质上对标专业设备，在场景优化上对标修图师，在表达创作上对标摄影师，唯有如此，才能让用户体验的“噪点”越来越小。

　　——赵明荣 耀CEO

　　近日，每帧画面都通过智能手机拍摄的《寻找我们的国家公园》系列纪录片于全网首映，让网友不禁感慨，手机的摄像头真的太“卷”了，都已经开始拍电影了。

　　就在不久前，荣耀大张旗鼓推出的“多主摄融合计算摄影技术”，正是手机摄影在消费侧不断升级换代，从比拼硬件发展到比拼软件应用的一个缩影。

　　以底层技术推动和应用层面优化为主要特征，智能手机影像功能逐渐成为手机厂商争夺高端市场的重要砝码和衡量手机价值的权重指标。

　　手机拍照功能渐成消费者关注重点

　　消费者在购买手机时最关注什么？据资料显示，2020年消费者最关注智能手机的拍照功能。

　　遥想20多年前，手机的主要功能就只是通话。

　　当时，高通现任CEO安蒙（Cristiano Amon）拍了一张照片。照片里，他举着摄像机、照相机、录音机等众多设备，只为了说明一件事——手机绝不仅仅是个通话工具。如今，安蒙当时举着的东西被全部“塞”进了手机里。

　　也是在20多年前，夏普推出了世界首款内置摄像头的手机，虽然只有10万像素，却开启了拍照手机的先河。

　　2010年，苹果FaceTime视频通话功能随着iPhone4的发布一起亮相，推动了前置摄像头的发展和成像质量的大幅提升，人们的拍照和分享欲望被激发，影像功能自此成为手机的标配。

　　2016年，华为与徕卡联手发布华为P9手机。自此，专业相机大厂逐渐成为手机厂商冲击高端市场的重要助力。2020年末vivo与蔡司联名，今年3月一加手机以3年投资10亿的力度联手哈苏，都是为了让手机在摄影上能够变得更加专业。

　　智能手机的摄像头也从双摄升级到三摄甚至五摄；像素从千万起步甚至过亿；摄像头的位置布局也从“规规矩矩”开始变得五花八门，甚至可能移至手机侧面边框。

　　打破智能手机成像质量瓶颈

　　不过，在拍照这件事上，消费者最易感知的还是像素。各大品牌无不以此示好消费者。

　　随着智能手机日渐轻薄，传感器尺寸与整机厚度间的矛盾越发突出，智能手机影像硬件越来越难突破物理边界，成像质量提升进入瓶颈。

　　以苹果提出计算摄影概念为标志，手机厂商找到了新的突破口和竞逐点：通过优化影像算法，改善对特定物体、夜景等的拍摄效果，以满足人们不同场景下的拍摄需要，手机厂商的竞争从硬件向软实力升级。

　　9月22日，荣耀宣布将为其Magic3系列旗舰机披挂“多主摄融合计算摄影技术”，智能手机影像功能比拼的赛场被再次搅动。

　　因为按照荣耀的说法，荣耀Magic3系列在不增加传感器尺寸的情况下可大幅提升主摄的成像质量，直击行业痛点。

　　当品牌厂商绞尽脑汁想要提升智能手机硬件与软件的综合能力时，承担智能手机大脑职责的芯片所发挥的核心作用便愈发重要。高通公司全球副总裁侯明娟说：“骁龙888 5G旗舰移动平台没有拇指盖儿大，计算功能却已超过几年前的大型计算机。”

　　受限于体积，手机镜头所捕获的信号很差，若想实现可比肩单反等传统影像设备的成像效果，必须借助高吞吐量的计算，图像信号处理器正发挥着这样的作用，把噪点、亮度、色度及各种畸变数据矫正，还原出高质量影像。

　　如今，计算摄影已进化到支持8K、高清、高画质、高动态的拍摄。

　　按照高通公司技术人员的解释，一个处理器中，图像信号处理器、中央处理器、图形处理器、AI引擎等所有的处理器单元联起手来才能实现8K实时处理每帧3300万个像素、每秒30帧的要求。8K技术所需要的计算吞吐量已把处理器能力推到了极限。

　　影像功能进步是一场协同创新

　　智能手机影像能力的提升是一个系统工程，靠的不是哪一个环节的“独步天下”，任何一个环节的停滞不前都有可能影响智能手机影像功能的进步。

　　“人们通常以‘十年一迭代’来阐述移动通信技术及产业的进步。但是技术的进步没有一天停止过。所谓日拱一卒，点滴的进步累积成质变，视频技术的进步也是如此。”侯明娟对科技日报记者说，“需要强调的是，智能手机影像功能的进步，得益于相关产业链的共同推动，彼此促进。”

　　通信行业独立分析师柏松说：“当前，智能手机的影像竞争已进入到综合实力与研发深度的比拼，这是一场以摄像头组合为代表的硬件及软件层面的协同创新。”

　　就像柏松所说的那样，智能手机影像功能的实现和进步需要一整套软硬件的合力推动，哪个环节都不能拖后腿。

　　柏松说：“虽然各家的软硬件综合整合能力及基于芯片底层技术的开发能力不同，但智能手机影像系统的协同创新成果给了品牌厂商足够的底气，让它们生产的手机既能拍超级月亮，也能拍全景银河，影像能力成为厂商们拼市场、争用户的主要手段。”

　　在发布“多主摄融合计算摄影技术”时，荣耀CEO赵明透露，荣耀手机国内市场份额已回升至16.2%。这个数字已接近荣耀历史市场份额最高水平，从3%起底回升仅用了3个月时间，而帮助荣耀站稳高端市场这片低容忍度领地的正是荣耀Magic3系列旗舰机。

　　智能手机堆料与堆参数的游戏难见终局，传感器、镜头等硬件和AI算法等软实力相融合，依然是手机拍照未来一段时间内的比拼方向。

　　但正如赵明所言，摄影的本质是记录和表达，手机行业的竞争不是一个登顶的游戏，而是用户体验的提升。

　　赵明认为，手机摄影未来的发展方向是在基础画质上对标专业设备，在场景优化上对标修图师，在表达创作上对标摄影师，唯有如此，才能让用户体验的“噪点”越来越小。

　　单反短时间内难以被手机取代

　　著名导演史蒂文·索德伯格曾用3台iPhone 7拍了部悬疑惊悚片《失心病狂》。尽管他不是第一位用手机拍电影的人，但作为奥斯卡获奖名导演，这部影片算得上当代电影拍摄的重要里程碑，更是对手机影像技术进步的极大背书与肯定。

　　就像史蒂文·索德伯格在接受采访时所说：“我只需要几秒钟就可以把镜头放在任何我想放的位置。”以先进便捷的移动科技替代传统设备，在消费侧已是现实，但在专业领域，是不是仍多为噱头？

　　事实上，著名野外动物摄影师徐健接到《寻找我们的国家公园》这一拍摄任务时，第一个想法是，用智能手机不可能完成这一任务。

　　拍摄林间跳跃的金丝猴、捕食并喂给小宝宝的猢狲妈妈、隐身于树干的北部湾棱皮树蛙……智能手机在各场景下的表现超出了徐健等野外摄影师的意料。

　　徐健对记者说：“要对智能手机有信心，它已经可以拍出同大片一样的效果。”

　　智能手机已如此强悍，但在徐健看来，尽管手机拍摄更加灵活，但单反相机短时间内也难以被取代。

　　摄影圈中有“底大一级压死人，一寸大底一寸金”的说法，“底”指的就是传感器。

　　徐健说：“智能手机的成像元器件只有小指甲盖儿那么大甚至更小，无法跟单反等大型专业设备相比，对画质要求非常苛刻时，还要使用专业器材拍摄。”

　　他强调：“20年前，人们甚至怀疑相机的自动对焦技术，很多人坚持使用传统手工对焦，但现在自动对焦已经成为相机必不可少的一种功能。很难断言明天的智能手机影像功能将怎样，因为技术的进步难以预测。”

　　来源：科技日报

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【市占率第一的乐鑫科技：WiFi芯片能力圈仍被高通甩了多条街】98.01元是乐鑫科技（688018.SH）上市以来的新低，但从四月份开始公司股价一路反弹，反弹幅度高达56.5%。4月份机构调研中公司提到，2021年其营收增长40%-60%，研发投入增长30%-40%，在不焦虑价格增长和产品结构调整的因素下，今年公司出货量预计在上年基础上增长60%且具有一定弹性。乐鑫科技前景真像管理层说的这样好么？营收超五成来自芯片，单一产品依赖性不减乐鑫科技是国内少有的在细分赛道上将市场份额做到全球第一的Fabless公司，2018年其Wi-Fi MCU全球市占率达到34%，排名第一。公司成立于2008年4月，是一家专注于物联网和AI领域的无线通讯芯片及解决方案供应商，主要产品是物联网WiFi MCU通信芯片及模组。2013年乐鑫科技发布了第一款面向平板和机顶盒的ESP8090系列WiFi芯片，2014年趁着物联网领域的兴起，公司及时推出ESP8266系列芯片，依靠低功耗、高集成度、小尺寸、高稳定性和高安全性等优势，获得市场好评。2016-2020年公司发布多款新产品，产品面向智能家居、智能照明、智能可穿戴产品和工业控制等物联网领域，满足不同下游客户的多元化需求：资料来源：公开资料整理，阿尔法经济研究ESP-IDF是乐鑫科技还开发的物联网操作系统，具有功能齐全、更新及时迅速、操作简单便捷等优势，还研发了ESP-ADF、ESP-WHO等AI-IoT软件开发框架，可提供语音识别、语音控制等AI交互功能和人脸检测和识别等解决方案，还基于WiFi协议研发了ESP-MESH组网技术，以满足物联网应用场景下智能设备对互连功能的需求：资料来源：乐鑫科技官网，阿尔法经济研究在应用层面，乐鑫科技以开源方式创建了开放、活跃的技术生态系统，线上用户围绕公司产品自行设计的开源项目超过4万个，公司也凭借硬件（芯片和模组）、软件（ESP-IDF操作系统）和生态系统，搭建起了更加完善的业务生态。不过从营收结构来看，其98%以上的营收来自芯片和模组，其中芯片营收占比超过50%：资料来源：Wind股票，阿尔法经济研究在产品上，乐鑫科技对ESP8266系列芯片仍有较高依赖性，2016-2018年其营收从0.64亿元增长至2.64亿元，但毛利率由62.2%下降至56.4%，这也是芯片行业的普遍现象：即随着产品产量增加、成本下降和市场开拓等需求，价格和毛利率会逐步下降：资料来源：乐鑫科技招股书，阿尔法经济研究不过也看到2016-2018年ESP8266模组的毛利率呈增长趋势，营收也由0.12亿元增长至0.72亿元。模组方面ESP32系列模组增速更快，由0.01亿元增长至0.82亿元。2020年ESP32系列芯片和模组营收未披露，但结合年报、调研等信息来看，ESP32系列芯片和模组营收还是呈增长趋势，主要是公司基于该系列，通过引入AI算法等相继推出了ESP32-C3和ESP32-S3等新品，优化了射频、算法等性能，做到了产品的迭代。4月份ESP32-C3已经向客户批量供货，因此仍然是公司营收的基本盘。市占率全球第一，高通的能力圈乐鑫科技仍望其项背2018年乐鑫科技WiFi MCU市场份额34%，远超赛普拉斯的15%和联发科的13%，市占率全球第一：资料来源：公开资料整理，阿尔法经济研究目前WiFi技术已经发展到Wi-Fi6，是物联网、智能家居等对室内无线网络更高传输速率、更大并发和更低时延等需求下发展起来的，是未来WiFi技术的趋势之一。在技术上WiFi6采用了OFDMA、MU-MIMO、1024QAM等多项关键技术，使其具有最高9.6Gbps传输速率、更高并发能力、10ms以内的更低时延以及更大的覆盖范围和更低的终端功耗等。在应用端，目前主流的技术是WiFi5，但未来WiFi6的市场份额将不断增加，并成为未来主流的WLAN连接方式：资料来源：前瞻产业研究院、IDC，阿尔法经济研究在技术上，乐鑫科技现有产品以WiFi4为主，因为WiFi5在物联网领域应用较少，而且WiFi6兼容WiFi4和WiFi6的特性，因此公司跳过WiFi5后直接进入WiFi6。当然以新款ESP32-S3芯片为例，其搭载了Xtensa 32位LX7双核处理器，主频240MHz，内置512KB SRAM，集成了2.4GHz WiFi和蓝牙5，支持远距离模式和40MHz带宽，可通过Coded PHY与广播扩展实现远距离通信。此外该产品还增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令，可以实现高性能图像识别、语音唤醒和识别等应用，在现有技术上做了很多优化。ESP32-C3是采用RISC-V 32位架构的Wi-Fi MCU，同样支持2.4GHz WiFi和蓝牙5，具有安全稳定、低功耗和低成本优势。ESP32-C3具有22个可编程GPIO管脚，内置400KB SRAM，管脚数和SRAM大小略小于ESP32-S3略小。ESP32-C3有MINI-1和WROOM-02两个模组，另有DevKitM-1和DevKitC-02两个开发板，具备完整的WiFi和低功耗蓝牙功能，但主要面向入门级开发者。WiFi6应用场景与5G类似，适用于高速率、大容量和低时延等场景，比如智能手机、智能家居、可穿戴设备等，其理论带宽达到9.6Gbps，远高于WiFi5的6.93Gbps，不过正如乐鑫科技在接受机构调研时表示的那样，在物联网中还没有普及。但结合IDC预测及技术发展趋势，WiFi6在未来将成为主要的连接方式。高通是全球有代表性的WiFi芯片供应商，其WiFi芯片主要面向网络、移动、汽车和物联网。高通推出了多个WiFi6的技术平台，比如在物联网Wi-Fi中高通有SmartAudio400平台和HomeHub100平台，推出的芯片有QCA40XX系列和QCA9379等，大多采用了Xtensa处理器或ARM公司的Cortex M0/M4架构。QCA4531是一款主频高达650MHz的WiFi6芯片，但其采用了MIPS架构，技术路线上高通更为丰富：资料来源：无线连接WiFi（部分），高通官网整理，阿尔法经济研究在WiFi芯片中乐鑫科技市占率全球第一，除了高通，其他一线厂商有联发科、德州仪器和赛普拉斯，产品上高通等厂商大多支持2.4Ghz和5GHz双频段，也就是WiFi6技术。乐鑫科技主要支持2.4GHz，部分可支持2.5GHz，其芯片存储容量普遍比可比公司要大，最高达到16MB。除了技术上的优势，产品线上高通拥有种类繁多的WiFi芯片，可满足不同客户的差异化需求，显然目前依靠ESP32系列的乐鑫科技，与高通差距甚大：资料来源：公开资料整理，阿尔法经济研究一季度乐鑫科技首款WiFi6芯片ESP32-C6发布，这也是公司继ESP-C3和ESP-S3后又一重磅产品，WiFi6芯片的推出不仅让公司弥补了与高通等一线大厂技术上的差距，而且也有望成为未来业绩的增长点，因为未来WiFi6将成为主流。AI能否让乐鑫科技再次起飞？AI是乐鑫科技大力发展的技术，其目前以语音唤醒、语音识别等切入AI应用，比如在ESP32-S3芯片中加入的加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令。产品上未来公司围绕“处理+连接”，除了WiFi6芯片，还将推进RISC-V处理器、低功耗蓝牙、WiFi6 FEM等产品：资料来源：券商研报整理，阿尔法经济研究核心技术上在物联网WiFi芯片领域乐鑫科技拥有大功率Wi-Fi射频等多项核心技术，募投项目上除了标准协议无线互联芯片技术升级项目，公司还将投入1.58亿元用于AI处理芯片研发及产业化项目，通过购买先进的IP授权、开发工具，以智能家居等行业AI芯片需求为出发点，研发具有图像处理、语音识别、视频编码等功能的AI处理芯片，丰富产品种类，拓展产品应用领域，提升整体竞争力：资料来源：券商研报整理，阿尔法经济研究从乐鑫科技的发展愿景来看，其产品将面向办公、家庭、工业，具体应用领域包括智能家居、智能支付终端、智能可穿戴设备、传感设备和工业控制等，市场潜力大，但面临的困难也不少，比如行业竞争加剧导致产品大幅降价以及新产品研发及推广进度不及预期等风险。AI技术已经在多款产品中深入融合，但乐鑫科技何时推出专用AI芯片，在AI领域究竟能获得多大商业价值，还有待观察。公众号：老范说评laofanshuoping